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山西农业大学学报(自然科学版)2024年第06期:基于蒸发皿蒸发量的设施番茄灌溉优化研究

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作者:渠丽娜;郭文忠;孙维拓;高轶楠;王利春;梁新书;黄媛;李友丽;

单位:北京市农林科学院智能装备技术研究中心;天津农学院园艺园林学院;天津市农业科学院农业资源与环境研究所;石家庄市农林科学研究院;

摘要:[目的]针对日光温室番茄栽培的高效节水灌溉需求,进行基于蒸发皿水面蒸发量(E_p)的日光温室番茄灌溉量优化研究。[方法]根据直径为20 cm的标准蒸发皿水面蒸发量(E_p)设置3个灌溉量处理:1.0 E_p(CK)、0.8 E_p(T1)、0.6 E_p(T2),通过深入探讨番茄根系主要分布土壤层(0~40 cm)土壤含水量响应特征,结合对植株生长指标、果实产量和灌溉水利用效率的分析,进一步优化日光温室番茄栽培的灌溉量。[结果]灌溉量处理影响了土壤含水量的时空分布特征。CK、T1和T2处理0~40 cm土壤层平均土壤含水量为田间持水量的77.7%~103.4%、65.4%~98.9%、60.9%~91.1%,灌溉量越高土壤含水量越高;3个处理平均土壤含水量呈逐渐下降的趋势,且T1、T2处理下降幅度大于CK。随生育期推进,CK各土壤层土壤含水量的差异增加,T1和T2处理呈相反变化趋势。CK和T1处理0~10 cm土壤层土壤含水量波动幅度最大,T2处理为10~20 cm土壤层;整体上看,T1和T2处理处理各土壤层的土壤含水量波动幅度大于CK,但是转色期后T1处理30~40 cm和T2处理20~40 cm土壤层土壤含水变化不明显。番茄株高、茎粗、叶面积及地下、地上部鲜干重在不同处理之间的差异不显著(P>0.05)。与CK相比,T1和T2处理单果重和总产量分别降低了3.41%、4.07%和3.25%、3.97%,但番茄总产量的差异未达到显著水平(P>0.05)。3个处理灌溉水利用效率分别为30.1 kg·m~(-3)、35.1 kg·m~(-3)和43.9 kg·m~(-3),T1和T2处理相比CK分别提高了16.77%和46.15%。[结论]灌溉量为0.6 E_p的T2处理,0~40 cm土壤层平均土壤含水量维持在田间持水量60%以上,植株生长和果实总产量未受影响,灌溉水利用效率明显高于其它2个处理。因此,认为水面蒸发皿灌溉系数K_p 0.6时为日光温室番茄提供了适宜灌溉量,有利于实现日光温室番茄节水高效栽培。

关键词:灌溉制度;;标准蒸发皿;;灌溉系数;;土壤含水量;;灌溉水利用效率

基金资助:石家庄市科技计划项目(221490072A);; 河北省重点研发计划项目城郊设施蔬菜节水增效技术集成与示范(21326904D);; 宁夏农林科学院对外科技合作专项(DW-X-2023001);; 农业物联网技术北京市工程实验室(PT2023-29)